JP2762481B2 - フィルム基板液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

フィルム基板液晶表示装置の製造方法

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JP2762481B2 JP63248704A JP24870488A JP2762481B2 JP 2762481 B2 JP2762481 B2 JP 2762481B2 JP 63248704 A JP63248704 A JP 63248704A JP 24870488 A JP24870488 A JP 24870488A JP 2762481 B2 JP2762481 B2 JP 2762481B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、フイルム基板液晶表示装置およびその製造
方法に関し、さらに詳しくは均一な間隙を設定でき、か
つ機械的強度の向上および耐久性の改善されたフィルム
基板液晶表示装置およびその製造方法に関する。
[従来の技術] 従来、液晶表示装置の間隙を一定にする目的で、ガラ
スビーズ、シリカビーズ等の無機粒子および架橋ポリス
チレンビーズ等の有機粒子がスペーサとして用いられて
いる。しかしながら、これらのスペーサを用いた場合、
基板がフイルムであるために、たわみあるいは軽い押圧
によって容易にスペーサが移動し、色むらが発生する。
これらの問題点を解消する方法として、特開昭58−97
023号公報では、上記ビーズ状スペーサと粉末あるいは
繊維状接着剤とを用いることによって、点接着構造を有
するフイルム基板液晶表示装置が提案されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、かかる方法においては、スペーサの移
動を抑える効果はあるものの、上下の基板が強固に接着
固定されているためにフイルム基板液晶表示装置のフレ
キシビィリティが極端に低下し、フイルム基板が有する
本来の特長を大幅に低下させるという問題がある。
本発明は、かかる課題を解決しようとするものであ
り、均一な間隙設定と耐久性に優れ、かつ、フイルムが
本来有する特長を損なうことのないフイルム基板液晶表
示装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明は下記の構成を有す
る。
(1)内側に透明電極と配向膜を有する一対のフィルム
基板を、スペーサをはさみ所定の間隙で対向配置し、該
間隙に液晶を封入してなるフィルム基板液晶表示装置に
おいて、該スペーサが下記A,Bから構成されており、B
の粉末の成分からなる球状粒子を一方の基板に塗布し、
もう一方の基板を対向密着配置させた後、加熱加圧処理
することにより所定の基板間隙まで溶融圧縮し、両基板
間を該粒子で接着固定し、続いて粒子とどちらかの一方
のフィルム基板との接着面を剥離することを特徴とする
フィルム基板液晶表示装置の製造方法。
A.球状または繊維状の硬質の粉末 B.円筒状ないしは半球状であり、その平面が、該一対の
どちらかに一方にのみ接着している、熱可塑性樹脂を主
成分とした粉末 以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明に用いられるスペーサは、球状ないしは繊維状
の硬質の粉末(以下A粉末という)と、円筒状ないしは
半球状であり、その一つの平坦面のみが該フィルム基板
に接着している粉末(以下B粉末という)とからなる。
A粉末としては、ガラスビーズ、シリカビーズ、アル
ミナ粉末および架橋ポリスチレンビーズ等の球状粉末、
ガラス繊維あるいは炭素繊維などのカット粉末を挙げる
ことができる。これらのA粉末は、硬質であり、実質的
に間隙を一定に保持する機能を有する。
B粉末は、接着能を有する粉末であり、熱可塑性樹脂
からなるものであるが、具体的にはポリエステル、ナイ
ロン、酢酸ビニル等からなるホットメルト接着性樹脂が
挙げられる。特に、耐熱性、接着性、耐液晶性にバラン
スのとれたポリエステルが好ましい。また、円筒状と
は、平行な2つの平面と側面とからなる、例えば第2図
の2で示される形状を意味し、半球状とは、例えば第1
図の2で示される形状を意味する。
これらのB粉末は、次式(I)で示される寸法を満足
する。
0<r1≦2D,1/4D≦r2≦2D……(I) 式中、Dは液晶層の厚みであり、r1およびr2はフイルム
基板との接触部の半径であり、r1は非接着部における半
径、r2は接着部における半径を示す。r1およびr2が2Dを
越えると、液晶セル内でその存在が目立ち、画質の低下
を招く恐れがあり好ましくない。また、基板と接着固定
された平面のr2が1/4D未満となると、基板との接着力が
不充分となり好ましくない。
また、一般にフイルム基板液晶表示装置の液晶層の厚
みは2〜10μmであり、本発明におけるAおよびB粉末
は、その間隙に入り得る直径あるいは高さを有するもの
である。
本発明に用いられるスペーサは、AおよびB粉末を合
わせて0.5〜500個/mm2、好ましくは10〜200個/mm2
範囲で散布するのがよい。散布量が0.5個/mm2未満では
スペーサとしての機能を充分に発現させることができな
い。また、散布量が500個/mm2を越えると、液晶表示セ
ルの画質が低下し好ましくない。
AおよびB粉末の構成比率は、全スペーサ数に対しB
粉末が10%以上、好ましくは25%以上がよい。B粉末が
10%未満となると、基板と接着している粉末が少なくな
るため、フイルム液晶表示装置の機械的強度および耐久
性が低下し好ましくない。
本発明のフイルム基板液晶表示装置のフイルム基板と
しては、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリスルホン、ポリカーボネート等のフイルム
が好ましく用いられる。
次に、本発明のフイルム基板液晶表示装置の製造方法
について述べる。
上記スペーサは、乾式および/または湿式法によって
基板上に散布される。A粉末とB粒子は、混合して同時
に散布したり、それぞれ別々に同一基板上あるいは別々
の基板上に散布することが可能である。
本発明においては、どちらか一方の基板にのみ接着固
定されるB粉末に特徴があり、次の2つの方法によっ
て、片面にのみ接着固定させることができる。
まず第1の方法は、B粉末の成分からなる球状粒子
(以下B粒子という)を、一方の基板上に散布後、熱風
オーブン、加熱炉あるいはホットプレートによってB粒
子が散布された基板ごと加熱処理して該粒子を接着固定
し、室温まで冷却した後にもう一方の基板を密着させる
方法である。
この場合、B粒子は、直径が少なくとも液晶層の厚み
よりも大きい粒子であり、この粒子が基板とともに加熱
されることによって溶融し、半球状のB粉末となるので
ある。ここで、B粒子として、球状ではなく繊維状ある
いは機械的粉砕等によって得られる不定形の粉末を用い
た場合、充分な接着力を得るためには大きな粒子を必要
とし、したがって液晶表示セルの画質の低下を招くこと
になり、さらには、不定形の粉末では、分級等によって
粒子径を揃えることが困難である。
また、かかる加熱温度は、基板フイルムの耐熱性を考
慮して、180℃以下であることが好ましく、さらには150
℃以下であることが好ましい。この範囲で、上述の式
(I)を満たすようにするために、B粒子として使用す
る樹脂の熱特性、即ち、ガラス転移温度、熱流動点、軟
化点、融点等を考慮して、適宜熱処理条件を選定するこ
とが重要である。
さらに、AおよびB粒子は、乾式および/または湿式
法によって基板上に散布される。またフイルム液晶表示
装置においては、そのフイルム基板の縁部にシール剤が
スクリーン印刷などによって塗設されるが、B粒子は、
シール剤が塗設された基板とは別の基板に散布するのが
好ましい。また、A粉末は、どちらの基板に散布されて
もよく、B粒子と同じ基板に散布する場合は、B粒子と
混合して同時に散布したり、それぞれ別々に散布した
り、B粒子が加熱処理された後に散布してもよい。
次に、第二の方法は、B粒子を一方の基板に散布し、
もう一方の基板を対向密着配置した後に加熱・加圧処理
して所定の基板間隙まで溶融圧縮することにより、同時
に両基板間を該粒子で接着固定し、続いて該粒子と基板
のどちらか一方の接着面を剥離させる方法である。
この場合、B粒子は、第一の方法と同様、直径が少な
くとも液晶層の厚みよりも大きい粒子であり、この粒子
が両基板により溶融圧縮されることにより、円筒状のB
粉末となるのである。
また、この方法においては、B粒子はどちらの基板に
散布してもよく、またA粉末もどちらの基板に散布して
もよい。
B粒子と基板のどちらか一方の接着面を剥離する方法
としては、液晶がセル内に充填される前あるいは充填さ
れた後に両基板を同方向に弓状に変形させ、それぞれの
接着面に引張応力および圧縮応力を作用させる方法を挙
げることができる。また、液晶封入後のセルをセル厚よ
りも狭いギャップを形成させたゴム製ローラ(ローラと
ローラからなるもの、ローラと平面からなるもの、どち
らでもよい)間に通し一種の剪断応力を作用させること
によって一方の接着面を剥離させる方法を挙げることが
できる。この方法は、連続処理が可能、応力を精密にコ
ントロールすることが可能、再現性に優れる等の利点を
有しており、特に好ましい。
また、本発明においては、第1の方法と第2の方法を
組み合わせることにより、円筒状のB粒子および半球状
のB粒子を合わせもつフイルム基板液晶表示装置とする
ことも可能である。
[実施例] B粒子と基板のどちらか一方の接着面を剥離する方法
としては、液晶がセル内に充填される前あるいは充填さ
れた後に両基板を同方向に弓状に変形させ、それぞれの
接着面に引張応力および圧縮応力を作用させる方法を挙
げることができる。また、液晶封入後のセルをセル厚よ
りも狭いギャップを形成させたゴム製ローラ(ローラと
ローラからなるもの、ローラと平面からなるもの、どち
らでもよい)間に通し一種の剪断応力を作用させること
によって一方の接着面を剥離させる方法を挙げることが
できる。この方法は、連続処理が可能、応力を精密にコ
ントロールすることが可能、再現性に優れる等の利点を
有しており、特に好ましい。
また、本発明においては、第1の方法と第2の方法を
組み合わせることにより、円筒状のB粒子および半球状
のB粒子を合わせもつフイルム基板液晶表示装置とする
ことも可能である。
[実施例] ホンフイルム基板に、合成例1で得られた球状ポリエス
テル樹脂粒子をエタノール0.5wt%含有フレオンに分散
し、湿式散布した。散布量は、50個/mm2であった。次
に、該粒子が散布されたフイルム基板を熱風オーブン
中、150℃で40分間熱処理して該粒子を基板に接着固定
させた。走査型電子顕微鏡観察(SEM観察)の結果、該
粒子は半球状の形態をとり、高さ8μmで、基板との接
着面の半径は3.9μmであった。
次に、周縁部にシール剤がスクリーン印刷され、更に
架橋ポリスチレン粒子(粒径8μmの単分散粒子)が50
個/mm2となるように湿式散布された別のポリエーテル
スルホンフイルム基板を対向密着配置して、200g/cm2
荷重下120℃で2時間処理して上下の基板とシール剤を
強固に接着させた。
次に、該空セルに液晶を注入し、注入口を封止するこ
とによって均一な液晶層の厚さを有するフイルム基板液
晶表示装置が得られた。
第1図に、実施例1のフイルム基板液晶表示装置の縦
断面図を示す。第1図中、1は架橋ポリスチレン粒子、
2はポリエステル樹脂粉末、3は液晶、4はフイルム基
板、5はシール剤を示す。
実施例2 周縁部にシール剤がスクリーン印刷されたポリエーテ
ルスルホンフイルムに、架橋ポリスチレン粒子(粒径8
μmの単分散粒子)を50個/mm2となるように湿式散布
し、次に合成例1で得られた球状ポリエステル樹脂粒子
をエタノール0.5wt%含有フレオンに分散し、50個/mm2
となるように湿式散布した。
次に、別のポリエーテルスルホンフイルム基板を対向
密着配置して、200g/cm2の荷重下150℃で2時間処理し
て上下の基板とポリエステル樹脂粒子およびシール剤を
接着させた。SEM観察の結果、球状ポリエステル樹脂粒
子は、短軸の上下が平坦化した回転楕円体の形態をと
り、高さ8μmで、上下各基板との接着面の半径は4.6
μmであった。
次に、該空セルに液晶を注入し、注入口を封止するこ
とによって均一な液晶層の厚さを有するセルを得た。さ
らに該セルをクリアランスが0.15mmでシヨアA硬度が60
のゴムロール間に数回通すことによって剪断応力を加え
て、一方の基板との接着面が剥離したフイルム基板液晶
表示装置を得た。
第2図に、実施例2のフイルム基板液晶表示装置の縦
断面図を示す。
比較例1 実施例2において、球状ポリエステル樹脂粒子を用い
ず、架橋スチレン粒子を100個/mm2散布し、ゴムロール
間に通す処理をしなかった以外はすべて実施例2と同様
の操作を行ないフイルム基板液晶表示装置を得た。
比較例2 実施例2において、セルをゴムロール間に通すことを
しなかった(即ち、上下両基板とポリエステル樹脂粒子
が接着固定されている)以外はすべて実施例2と同様の
操作を行ないフイルム基板液晶表示装置を得た。
実施例1,2および比較例1,2で得られたフイルム基板液
晶表示装置を用いて、基板間隙の分布(最小〜最大)、
鉛筆こすりテスト(色むらが発生して元に戻らなくなっ
た回数)およびセルのフレッキシビィリティについて特
性評価を行なった。その結果を表1に示す。
表1に示したように、本発明のフイルム基板液晶表示
装置は、ギャップ精度、耐久性、柔軟性に優れているこ
とがわかった。
*1〉○:100回以上 △:50〜100回 ×:50回以下 [発明の効果] 本発明のフイルム基板液晶表示装置は、フイルムの特
長である柔軟性を損なうことなく、ギャップ精度が高
く、しかも耐久性に優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明実施例1のフイルム基板液晶表示装置
の縦断面図を示す。 第2図は、本発明実施例2のフイルム基板液晶表示装置
の縦断面図を示す。 1:架橋ポリスチレン粒子、2:ポリエステル樹脂粉末、3:
液晶、4:フイルム基板、5:シール剤
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1339 G02F 1/13 G02F 1/1333

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内側に透明電極と配向膜を有する一対のフ
    ィルム基板を、スペーサをはさみ所定の間隙で対向配置
    し、該間隙に液晶を封入してなるフィルム基板液晶表示
    装置において、該スペーサが下記A,Bから構成されてお
    り、Bの粉末の成分からなる球状粒子を一方の基板に塗
    布し、もう一方の基板を対向密着配置させた後、加熱加
    圧処理することにより所定の基板間隙まで溶融圧縮し、
    両基板間を該粒子で接着固定し、続いて粒子とどちらか
    の一方のフィルム基板との接着面を剥離することを特徴
    とするフィルム基板液晶表示装置の製造方法。 A.球状または繊維状の硬質の粉末 B.円筒状ないしは半球状であり、その平面が、該一対の
    どちらかに一方にのみ接着している、熱可塑性樹脂を主
    成分とした粉末
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